差分线缆(LVDS传输电缆)安徽天缆电气有限公司长期现货供应
一.客户问题反馈
前段时间济南一个客户需要一款轻型航空电缆MIL-W-81044/12,该线缆绝缘材料和护套材料比较特殊,分别是XLPO和XL-PVDF,这两种材料具体什么意思?
XLPO表示交联聚烯烃,通常指乙烯、丙烯或烯烃的聚合物经过交联剂后制成。
XL-PVDF表示交联聚偏氟乙烯。
该类缆特点体积小,重量轻,耐化学腐蚀,耐热收缩等特性。广泛应用于民用飞机,军用飞机,船舶,汽车传感器,军用与民用电子,地面军用车辆等。
单模光纤和多模光纤的波长分别是多少?
单模光纤的工作波长:1310nm和1550nm
多模光纤的工作波长:850nm和1300nm
二.差分线缆(LVDS传输电缆)
该类电缆传输效率高、延时及延时差小。适用于导弹武器系统,导航近场观测系统等航空航天领域。
近几年由于市场对带宽的不断提高,传统的总线协议已经不能满足要求了。新的总线协议则定义了更高的速率。串行总线中应用多的差分信号由于其良好的抗干扰性,易于布局及更高的速率获得了广泛的应用。下面说一下差分线缆的基本概念及原理。
(1)什么是差分信号
一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。从严格意义上来讲,所有的电压信号都是差分的,因为一个电压只能相对另一个电压而言的。在某系统里,系统“地”被用作电压基准点。当“地”当作电压测量基准时,这种信号规划被称之为单端的。我们使用该术语是因为信号是用单个导体上的电压来表示的。其驱动器一般为电流驱动器,在接收一侧则是简单的100Ω无源端接器,如图1。
安徽天缆在正引线上,电流正向流动,负引线构成电流的返回通路。接收器仅仅给出A和B上的信号差。A和B线共有的噪声或者信号将被抑制掉。
另一方面,一个差分信号作用在两个导体上。信号值是两个导体间的电压差。尽管不是非常必要,这两个电压的平均值还是会经常保持一致。差分信号用一对标识为V+和V-的导线来表示。当V+>V-时,信号定义成正极信号,当V+<V-时,信号定义成负极信号。当不采用单端信号而采取分信号方案时,我们用一对导线来替代单根导线,增加了任何相关接口电路的复杂性。那么差分信号提供了什么样的有形益处,才能证明复杂性和成本的增加是值得的呢?
(2)为什么使用差分信号?
高速率
安徽天缆电气有限公司速度-信号的转换时间就是你能达到的速度的极限。更高的信号摆幅需要花更长的时间完成转换。一个提高速度的办法就是缩短转换时间,但由于噪声,串扰和功率方面的原因,那是不现实的。为了提高速度,LVDS通过降低信号摆幅来加快转换过程。更短的转换时间,并不会增加串扰,EMI和功耗,因为信号摆幅大大减小了。一般来说,这减小了噪声裕度,但LVDS可以利用其差分传输方式来解决这个问题,在该方案中,信-噪比得以大大提高。图2表示出了信号摆幅变小以及向差分转移的趋势。一般,当信号摆幅减少时,噪声裕也相应降低。然而,LVDS就不是这种情况,即使他的信号摆幅小于BTL或者GTL。他可以实现更大的信号裕度。这就是差分信号所带来的好处。TTL/CMOS逻辑或者摆幅更小的技术(BTL和GTL)在底板中的使用,是当前设计师们一个共同的选择,但是他们提供的对噪声的抗干扰性都达不到LVDS信号所具备的水平,消耗功率过大,端接复杂,而且不易升级。
低功耗
LVDS的一个重要目标是实现低功耗。这是通过CMOS工艺的采用来实现的,该工艺的静态电流消耗极小。驱动器设计采用电流模式,因此开关的尖峰大为降低。这可以降低EMI,简化电源分配和退耦方面的要求。另外,工作电流-工作频率曲线也非常平坦。另一方面对于电压模式驱动器而言,电源电流随着频率增加而急剧增大。采用差分的数据传输方案后,负载电压得以下降,而同时提供±1V的噪声抑制能力。这样,Vod(对于422标准来说是2V min,对于PECL来说的800mV可以降低到330mV(LVDS))。即使转换时间为300ps,转换速率也维持在约1V/ns的水平上。100Ω负载两端的330mV对应的负载电流仅为3.3mA,而422的负载电流大于20mA。LVDS解决了静态和动态电流问题,实现了功率低的接口,由于无需在封装中内藏散热条,集成度可大为提高。
对外部电磁干扰(EMI)高度免疫
一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。既然电压差异决定信号值,这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外,差分信号比单端信号生成的EMI还要少。
(3)差分线缆参考案例